01版：要闻
工程师在“京华号”盾构机内部进行测绘工作。 记者 常鸣/摄
本报记者 刘薇
北京市第一条大直径盾构地下道路——东六环改造工程现已进入盾构掘进阶段，国产最大盾构机“京华号”开始了为期两年的地下穿越之旅。日前，记者钻入盾构机“肚子”，揭秘这个“巨无霸”如何在地下“开疆拓土”。
中间有预制管片，头顶有换气风筒、各类水管和粗壮的电缆，左右两边是全电子化主控室和智能控制台——在连续走下数层施工楼梯后，记者终于来到“京华号”跟前。由于装载有刀盘的盾构机头部已经插入泥层，无法看到整台盾构机的全貌，但在刀盘后面，仅盾构机身后长长的“尾巴”，就显得非常壮观。“这里是主驱动、操作室、运输通道，总长度达150米，总重量4300吨。”一边走在盾构机的“尾巴上”，中铁十四局东六环改造工程盾构经理孙长松一边向记者介绍各段“尾巴”的功能。
与记者想象的不同，盾构机掘进现场并没有烟尘漫漫、土石飞扬，而简直可以用“安静祥和”来形容。泥水经输送管道压入泥水仓，工人们正循序渐进地将管片按照预定的位置拼装到位。除了机器发出阵阵轰鸣声以外，很难想象这是一个位于地下深处的大型建设工地。
“这么安静，都是源于‘京华号’功能强大。”孙长松说，在盾构掘进过程中，“京华号”可同时完成开挖、排土、碎石、出渣、支护、衬砌、封固等工序，在掘进过程中实现隧道主体结构一次成型。（下转2版）
安静施工：隧道主体结构一次成型
中间有预制管片，头顶有换气风筒、各类水管和粗壮的电缆，左右两边是全电子化主控室和智能控制台——在连续走下数层施工楼梯后，记者终于来到“京华号”跟前。由于装载有刀盘的盾构机头部已经插入泥层，无法看到整台盾构机的全貌，但在刀盘后面，仅盾构机身后长长的“尾巴”，就显得非常壮观。“这里是主驱动、操作室、运输通道，总长度达150米，总重量4300吨。”一边走在盾构机的“尾巴上”，中铁十四局东六环改造工程盾构经理孙长松一边向记者介绍各段“尾巴”的功能。
与记者想象的不同，盾构机掘进现场并没有烟尘漫漫、土石飞扬，而简直可以用“安静祥和”来形容。泥水经输送管道压入泥水仓，工人们正循序渐进地将管片按照预定的位置拼装到位。除了机器发出阵阵轰鸣声以外，很难想象这是一个位于地下深处的大型建设工地。
“这么安静，都是源于‘京华号’功能强大。”孙长松说，在盾构掘进过程中，“京华号”可同时完成开挖、排土、碎石、出渣、支护、衬砌、封固等工序，在掘进过程中实现隧道主体结构一次成型。
管片拼装：全是7年以上“老师傅”
“管片拼装是盾构施工的重要环节，用以支撑和保护开挖的隧道。我们首先用盾构机上的管片运输系统，将管片送到指定的位置，再使用管片拼装机上的真空吸盘，将管片吸起，按照既定的拼装点位将管片送至拼装位置，进行位置的微调后，将管片螺栓打紧，并将油缸伸出压住管片，这样一块管片的拼装作业才算完成。”孙长松坦言，这些工序看似很简单，真正实施的过程其实非常复杂。原来，盾构机每前进2米，就需要拼装10块管片，形成1个完整的圆环。而要想建成这条7.4公里的隧道，需要拼装3600多环，共计36680块管片。
如此大体量作业一旦出现差错，将导致管片破损、隧道漏水等严重缺陷，只有技术过硬、经验丰富的操作人员才能胜任。记者了解到，这里的每一位拼装人员都有7年以上管片拼装工作经验，他们需要十几次的调整才能完成拼装。
不仅如此，每一块管片还有专属的“身份证”，通过手机进行扫描后，可查看管片从生产到安装全过程的数据采集和存储信息。“对于传统管片生产模式来说，从原材料进场到各工序质量检验等都依赖人工记录，难免出现纰漏或者错误，难以形成闭合的质量追溯。为此，我们采用了盾构管片智能制造平台，收集管片施工过程中人、机、料和施工过程等信息，形成二维码。在后期养护运营中，一旦有管片出现问题，就可以‘码’上见分晓，方便日后修复。”孙长松说。
地下掘进：偏移误差必须小于5厘米
地下“埋头”掘进，如何确保盾构机不偏离线路？这就主要靠盾构机的“大脑”来控制了。记者来到盾构机的核心位置——操作室，这里相当于汽车的“驾驶室”。操作平台上的屏幕，同步显示着推进、泥水环路、注浆监测、轴线测量、刀盘运转等各种参数。屏幕下方还有20余个按钮，用来实现盾构机的各项功能。
现场，盾构机前进的速度达到每分钟25毫米，推进2米大约需要90分钟。“京华号”盾构机的司机王虎然，正在操作室内像医生手术一样，紧盯着盾构机的各项“身体指标”，保证这个“大家伙”能以厘米级的精度，向目标方向掘进。
“我们主要通过控制刀盘转速和推进油缸压力来控制盾构机前进的速度，并让它按照设计好的线路前进，偏移误差需小于5厘米才能保证隧道的线型。”王虎然说，地下工程千变万化，盾构机每掘进一毫米，前方都是未知数。操作盾构机首要就是专注。“现在只是初步掘进阶段，未来会有地质突变、参数波动、设备故障等各类突发问题考验着我们的应对能力，盾构机还要先后穿越9条道路、4条铁路和3条河道，对地上建构筑物的变形控制要在毫米级范围，这都是将来难啃的‘硬骨头’。”
在盾构机内部，记者还看到了“京华号”十几种刀具的样品，它们由硬质合金制成，最轻的都有200斤。“这些刀具分为撕裂刀和刮刀。其中，撕裂刀最先接触到地层，它的刀刃更薄更锋利，可以像耕地的犁一样先松动致密的土体。而刮刀的刀刃更宽厚，用来把已经松动的土体刮下来。”孙长松说，现在“京华号”刀具已经从材料、外形、工作原理等各方面达到世界领先水平，更加耐磨、高效、经济。
据介绍，东六环改造项目南起京哈高速施园桥，北至潞苑北大街疃里桥，全长约16公里。其中入地改造段9.2公里，包含7.4公里盾构隧道，这也是我国北方最大的盾构隧道。该项目预计2023年底完工。